成果详情
光伏发电实时监测和出力超短期预测预报系统开发及应用

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项目针对光伏发电的统计建模和物理建模方法,同时考虑逆变器工作状态、大气状况、太阳能板污损、地形阴影效应、辐射入射角度修正、云量修正、输电线路损失等影响因素,建立光伏发电的超短期和短期功率预测模型,并研究模型的优化算法,开发相应的运行软件,为电网调度管理部门提供光伏电站输出功率的预测结果,为发电计划的制定,以及多元电源的联合调度提供基础技术支持。

成果创新性:

项目具有以下创新性:

1、提出了基于多时空气象、地理数据的地基测云实时监测网络选址的优化方法:建设了1000多台逆变器、18座测光站、10台全体空成像仪、卫星云图和多普勒雷达数据的光伏发电资源与运行实时监测平台,基于光伏发电站群区域气象与发电运行数据,通过实测场时空结构分解,选取太阳能资源变化的主要模态:结合地形地貌及地基测云特点,确定了覆盖或地基云图监测站的多点选址优化方法。

2、提出了基于地基测云网络的云图拼接方法。基于地基云图的时间和空间信息数据,融合区域地基云图监测网相同时刻、不同地点的地基云图图像信息,完成连续多张地基云图的图像拼接,实现对大范围区域内云团的运动监测。

3、提出了基于卫星云图灰度特征提取的辐照强度衰减模型:基于卫星云图灰度特征提取方法,考虑太阳、云团、电站相对位置,采用人工神经网络,建立了基于云图灰度的辐照强度衰减模型,实现了地面辐照强度衰减的预测。

4、提出了基于多源遥感云图和气象要素预测数据融合的光伏分钟级发电功率预测模型:基于卫星云图、地基云图和气象要素预测数据,提出了气象要素数据、云图数据融合方法,建立了光伏分钟级发电功率预测模型,解决了云遮挡下光伏出力突变无法准确预测的技术难题。

5、项目申请发明专利14项,其中5项获得授权;发表学术论文11篇;  申请并授权软件著作权3项,编制标准3项。开发一套基于关键气象要素的光伏发电功率分钟级超短期预测系统软件,系统基于D5000平台开发,预测时间尺度为0-2小时,时间间隔不大于5分钟,预测误差不超过10%。